A survey on Cellular-connected uavs: Design Challenges, Enabling 5G/B5g innovations, and Experimental Advancements

3. Taxonomy of UAV Applications and Use
cases
Cellular-connected UAVs find their applicability in a
wide range of emerging applications with varying demands
and goals. In this work, we showcase some of the attrac-
tive researched domains as a starting basis for the following
discussion. A bird’s-eye view of this section is presented in
Fig
4
.
3.1. Earth and Atmospheric Observations
As an innovative and efficient platform for gathering
data, UAVs have become a preferred choice over traditional
geomatics mechanisms of data acquisition. UAVs could au-
tonomously fly in a defined trajectory and could precisely
capture real-time measurements of the ongoing geophysical
processes for abnormal hazards, such as volcanoes, land-
slides, sea dynamics, earthquakes, etc. Furthermore, the
UAVs are equipped with various sensors to capture atmo-
spheric temperature, pollutant levels in the air, carbon emis-
sions, terrestrial biomass characterization, precipitation dis-
tribution in industrial zones, etc. As an efficient mechanism,
the deployment of a fleet of UAVs, equipped with onboard
sensors can perform the sensing for the presence of pollutant
levels or any hazardous chemicals in the target areas [
36
,
37
].
In a disaster situation, first 48 to 72 hours are very cru-
cial to perform any kind of mitigation to the damage or out-
age and to restore the normal state of the environment. The
response time is the key in saving lives in the affected re-
gions. The major problems in these initial hours are: lack of
proper communication infrastructure, massive or often un-
predictable losses of lives and property. Thus, the situation
forces the first responder teams to implement and improvise
the search and rescue (SAR) mission to be conducted quickly
and efficiently. Latest advancements of UAVs and sensor
networks are capable to meet this need in terms of disaster
prediction, assessment and fast recovery. UAVs can gather
the information (e.g., situational awareness, early warnings,
persons movement) during disaster phase and these infor-
mation are helpful for first responder teams to react effi-
ciently. UAVs can re-establish the communication infras-
tructure (
i.e.,
UAV-assisted paradigm) destroyed at the time
of disaster.